Eine ungewöhnliche Lebensgemeinschaft zwischen Molchen und Algen ist schon vor mehr als 120 Jahren beschrieben, aber erst in jüngster Zeit im Detail untersucht worden: In den Zellen der Embryonen von Fleckenquerzahnmolchen finden sich Grünalgen der Spezies Oophila amblystomatis. Die Alge versorgt dabei die Zellen der Molche mit Sauerstoff aus ihrer Fotosynthese und profitiert von den stickstoffhaltigen Stoffwechselendprodukten der Amphibienzellen, wie Ryan Kerney und seine Kollegen schon herausgefunden hatten.
Die enge Beziehung der beiden Partner beginnt dabei aber womöglich bereits mit der Eiablage, meinen die Forscher von der Dalhousie University im kanadischen Halifax – und gestaltet sich überraschend intim: Die Algen sitzen nicht etwa als Ektosymbiont auf den Embryonen der Molche, sondern integrieren sich in die Zellen der wachsenden Tiere. Algenbesiedelte Molchzellen gruppieren dann mehrere Mitochondrien um die Symbionten: Die Kraftwerke der Zelle können so bei der Fotosynthese anfallenden Sauerstoff und Kohlenhydrate direkt abgreifen, um effizienter Energie zu erzeugen.
Fleckenquerzahnmolch | Der Nachwuchs dieses Lurchs setzt auf Fotosynthese: Er profitiert von Algen, die symbiotisch in seinen Zellen leben und die Tiere mit Sauerstoff und Kohlehydraten versorgen.
Kerney und Co haben nun weiter geforscht, wie die Beziehung der Organismen beginnt. Dazu suchten sie nach verräterischen Genspuren der Pflanzen in verschiedenen Entwicklungsstadien der Molche. Wie sich zeigte, findet sich Algen-rDNA schon in ganz jungen Stadien der Embryonen und wird nicht etwa mit der Nahrung aufgenommen wie einige andere bekannte Algensymbionten von Tieren. Tatsächlich entern die Algen die Eier der Molche, lange bevor diese aktiv mit der Nahrungsaufnahme beginnen. Vielleicht, so spekulieren die Forscher, gerieten Algen schon beim Ablaichen der Molche auf ihre späteren Partner. Diese vertikale Transmission von Generation zu Generation sei aber nicht der einzige Weg der Übertragung der Algen.
Symbiosen zwischen Algen und Tieren sind nicht so ungewöhnlich, wie es auf den ersten Blick scheint: Biologen kennen etwa Assoziationen von Grünalgen und Saugwürmern sowie von Nesseltieren und Algen. Die Algen siedeln dabei teilweise direkt in den Zellen ihrer Symbiosepartner, sind manchmal aber auch durch eine Grenzschicht von ihnen getrennt. (jo)
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